DE1814309A1 - Electrophotographic copying material - Google Patents
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Description
1 2. ΠΟ: 196Θ1 2nd ΠΟ: 196Θ
Kabushiki Kaisha. Ricoh .-"".'. 1 8 1 A 3 0 9Kabushiki Kaisha. Ricoh .- "". '. 1 8 1 A 3 0 9
Tokyo, JapanTokyo, Japan
Die Erfindung betrifft ein lichtempfindliches, elektrophotographisches Kopiermaterial aus einem Träger und darauf aufgebrachter lichtempfindlicher Schicht, die eine photoleitende Substanz und ein wasserlösliches Harzbindemitr,el entnält, und beschäftigt sich mit der erleichterten Herstellung und gleicnzeitigen fiigenschaftsverbesserung eines solchen Materials.■The invention relates to a photosensitive, electrophotographic Copy material composed of a support and a photosensitive layer applied thereon, which is a photoconductive substance and a water-soluble resin binder, el removes, and deals with easier production and simultaneous improvement of properties of such material. ■
Zur Erzeugung der lichtempfindlichen Schicht auf elektrophotographischem Kopiermaterial verwendete man ursprünglich als photoleiten- M de Substanz oxydiertes Metallmaterial, z.B. Titanoxyd und als Harzbindemit tel im allgemeinen in organischen Lösungsmitteln lösliche, hochohmige Harze. Diese.Verwendung organischer Lösungsmittel bedingte aber beträchtlichen, zusätzlichen, apparativen Aufwand^, für Schutzeinrichtungen - gegen die durch sie und ihre Dämpfe verursachten Feuer-, Explosions- und Gesundheitsschädlichkeits-Risiken.Was used for producing the photosensitive layer of an electrophotographic copying material as originally photoleiten- M de substance oxidized metal material such as titanium oxide and soluble Harzbindemit tel generally in organic solvents, high resistance resins. This.Use of organic solvents, however, required considerable, additional, equipment expenditure ^, for protective devices - against the fire, explosion and health hazards caused by them and their vapors.
Um diese Gefahren auszuschalten, hat man bereits verschiedene in V/asser lösliche oder dispergierbare Harzbindemittel vorgeschlagen, wobei aber keines von ihnen in die Praxis Eingang gefunden hat, weil sie durchweg die elektrostatischen Eigenschaften des aus ihnen geschaffenen Kopiermaterials beeinträchtigen, d.h. ein nur niedriges Aufladungspotential sowie dessen raschen Dunkelzerfall verur- · % sachten.In order to eliminate these dangers, various water-soluble or water-dispersible resin binders have already been proposed, but none of them have found their way into practice because they consistently impair the electrostatic properties of the copying material created from them, i.e. only a low charging potential as well its rapid dark decay polluter ·% gentle.
Diese Herstellungs- und Produkteigenschaftsnachteile beseitigt die Erfindung. Sie besteht demgemäss aus einem lichtempfindlichen, elektrophotographischen Kopiermaterial aus einem Träger und auf ihm aufgebrachter, lichtempfindlicher Schicht, die eine photoleitende Substanz und ein wasserlösliches Harzbindemittel enthält und kennzeichnet sich dadurch, dass die lichtempfindliche Schicht auch noch -auf Harzgewicht bezogen- mindestens 20$ eines aliphatischen Alkohols enthält. Dieser Alkohol besteht gemäss bevorzugter Ausführungsform aus einem gesättigten Alkohol mit 5 bis 16 Kohl ens toff-These manufacturing and product property disadvantages are eliminated Invention. Accordingly, it consists of a photosensitive, electrophotographic copying material made of a support and on applied to it, light-sensitive layer, which is a photoconductive Substance and a water-soluble resin binder contains and is characterized in that the photosensitive layer also still - based on resin weight - contains at least 20 $ of an aliphatic alcohol. According to a preferred embodiment, this alcohol exists from a saturated alcohol with 5 to 16 carbon
909849/ 1223909849/1223
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
atomen und insbesondere aus n-Hexanol, n-Octanol, n-Nonanol oder Laurylalkohol. Ein solcher Alkohol wirkt erfahrungsgernäss als Ent-. schäurnungsrnittel und gleichzeitig insofern als die Produkteigenschaften förderndes Mittel, als ey die elektrophotographischen Eigenschaften der lichtempfindlichen Schicht gegen anderenfalls auftretende Verschlechterungen schützt.atoms and in particular of n-hexanol, n-octanol, n-nonanol or Lauryl alcohol. Experience has shown that such alcohol acts as a discharge. foaming agents and at the same time as the product properties promotional agent, as ey the electrophotographic properties protects the photosensitive layer against deterioration which would otherwise occur.
Beim mechanischen Dispergieren eines Gemisches aus Zinkoxydpulver und einer Lösung oder Emulsion eines in Wasser löslichen oder dispergierbaren Harzes tritt normalerweise Scnaumaildung ein, wodurch die elektrophotographischen Eigenschaften der liohtejnpf indliehen Schicht beeinträchtigt werden. Andex'erseits ^ibt es kau η ι ein bekanntes Entschäumungsmittel, das schaurazerstörend wirkt und gleichzei-W tig die Produkteigenschaften schützt. Die bekannten, entschäumend wirkenden, grenzflächenaktiven Substanzen beeinträchtigen anscheinend ausnahmslos die Eigenschaften der lichtempfinalichen Schicht in der Weise, dass sie das Ladungspotential oder infolge Unterbindung der Sensibilisatorabsorption dux^eh die photoleitenae Substanz die Lichtempfindlichkeit herabsetzen. Silikonharze machen in dieser Beziehung keine Ausnahme.When a mixture of zinc oxide powder is mechanically dispersed and a solution or emulsion of a water-soluble or dispersible resin usually occurs, whereby the electrophotographic properties of the liohtejnpf Layer are affected. On the other hand, there is a known one Defoaming agent that has a damaging effect and at the same time tig protects the product properties. The known, defoaming, surface-active substances appear to have an adverse effect without exception the properties of the light-sensitive layer in such a way that they reduce the charge potential or, as a result of the suppression of the sensitizer absorption, dux ^ eh the photoleitenae substance reduce the sensitivity to light. Silicone resins make up in this Relationship no exception.
Es bedurfte daher der Erprobung zahlloser, an sich entschäumend wirkender Substanzen, um zu der erfindungsbegrUndenaen Erkenntnis zu kommen, dass ein aliphatischer Alkohol, wenn or zusammen mit Harzbindemitteln als Schichtbestandteil benutzt v;ird, nicht nur ^ das gewünschte Entschäumungsvermögen aufweist, sondern darüber hinaus auch die Aufladungseigenschaften, den Dunkelverfall, die Lichtempfindlichkeit und Klimaerapfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht des elektrophotographischen Materials merklich verbessert. It therefore required the testing of innumerable substances with a defoaming effect in themselves in order to obtain the knowledge on which the invention is based to come that an aliphatic alcohol when or along with Resin binders used as a component of the layer not only have the desired defoaming power, but more than that in addition, the charging properties, the dark decay, the Photosensitivity and environmental sensitivity of the photosensitive Layer of electrophotographic material markedly improved.
In diesem Sinne erfindungsgemäss ausnutzbar sind beispielsweise folgende aliphatische Alkohole:For example, the following aliphatic alcohols can be used in accordance with the invention:
n-Arnylalkohol CH-, (CH2) CH2OHn-amyl alcohol CH-, (CH 2 ) CH 2 OH
iso-Amylalkohol (CH^)2CHCH2CH2OH tert. Amylalkohol CH5CH2COH(CH5>g iso-amyl alcohol (CH ^) 2 CHCH 2 CH 2 OH tert. Amyl alcohol CH 5 CH 2 COH (CH 5 > g
sek. Amylalkohol CH3(CHg)2CHOH CH, Diäthylcarbinol (CH5CHg)2 CHOHsec. Amyl alcohol CH 3 (CHg) 2 CHOH CH, diethyl carbinol (CH 5 CHg) 2 CHOH
909849/1223909849/1223
181Λ309 *181-309 *
aktivierter Amylalkohol CH^CH2CH(CH ) CH2 OHactivated amyl alcohol CH ^ CH 2 CH (CH) CH 2 OH
-J^Hexy-lalkohol ' CH(CHJ4CHOH-J ^ Hexyl alcohol 'CH (CHJ 4 CHOH
n-Heptylalkohol CH5(CH2J5CH3OHn-heptyl alcohol CH 5 (CH 2 J 5 CH 3 OH
i/ n- Oc ty !alkohol CH3 (CHg)6CH2 OHi / n- Oc ty! alcohol CH 3 (CHg) 6 CH 2 OH
sek. n-Octylalkohol CH3(CH2)^CHOH CH, ρ n-Nonylalkohol ()sec. n-octyl alcohol CH 3 (CH 2 ) ^ CHOH CH, ρ n-nonyl alcohol ()
n-Deeylalkohol CH,(CHgJgCHgOHn-Deeyl alcohol CH, (CHgJgCHgOH
n-Undecy!alkohol CH. (CH2) CH2OHn-Undecy! alcohol CH. (CH 2 ) CH 2 OH
J/ Laurylalkohol CH^(CHg)10CIi5OHJ / Lauryl alcohol CH ^ (CHg) 10 CIi 5 OH
1 Myristylalkohol CH5(CHg)12CHgOH 1 myristyl alcohol CH 5 (CHg) 12 CHgOH
Cetylalkohol CHCetyl alcohol CH
■ und von ihnen besonders geeignet n-Hexylalkohol, n-Octylalkohol, n-Nonylalkohol und Laurylalkohol«,■ and of them particularly suitable n-hexyl alcohol, n-octyl alcohol, n-nonyl alcohol and lauryl alcohol «,
Als wasserlösliches Bindeharz eignen sich Melamin-Formaldehydharz, Harnstoff-Formaldehydharz, wasserlösliches Alkydharz, wasserlösliches Acrylharz, wasserlösliches Yinylacetatcopolyrnerharz f wasseraispergierbarer, synthetischer Kautschuk, mittels Emulgator7ul-Wasserernulsion verarbeitetes Harz sowie basenuodifiziertes Harz, die man sämtlich in Form einer wässrigen Lösung oder Emulsion anwendet.As the water-soluble binder resin is melamine-formaldehyde resin, urea-formaldehyde resin, water-soluble alkyd resin are suitable, water-soluble acrylic resin, water-soluble Yinylacetatcopolyrnerharz f wasseraispergierbarer, synthetic rubber, processed by means of Emulgator7ul-Wasserernulsion resin and basenuodifiziertes resin that applying all in the form of an aqueous solution or emulsion.
Das erfindungsgemasses lichtempfindliche Material wird in der Weise hergestellt, dass man eine photoleitende Substanz, gegebenenfalls zusammen mit einem Sensibilisator, eines der vorerwähnten, wasserlöslichen Harze und einen der erwähnten, aliphatischen C^-C-, ^-Alkohole in einer Menge von mindestens 0,2£ des Harzgewichtes in Wasser löst», und dispergiert und die so entstandene/ Ansatzlösung auf den Träger aufbringt una zur lichtempfindlichen, photoleitenden Schicht auftrocknet.The inventive s photosensitive material is prepared in such a way that a photoconductive substance, optionally together with a sensitizer, one of the aforementioned water-soluble resins and one of the aforementioned, aliphatic C ^ -C-, ^ -alcohols in an amount of at least 0 Dissolves 2 pounds of the weight of the resin in water and disperses it, and applies the resulting / batch solution to the support and dries it to form a light-sensitive, photoconductive layer.
Aus der beigefügten Fi^ur 1 ist axe Abhäiii-i^kfit der photoelektrischfin Eigenschaften einer Vinylaeetat-CrcroriGuurocopolyr.ier und n-Oetylalkohol enthaltenden, lichteupfindlichen ochieht vom Alkoholgehalt nrsichtlioh. Auf der Abszisse ist der Alkoholgehalt in. Prozenten, und auf i'-c-r Orc-ir.ate sind die Lichtfn.pfinalichkeit (Kurve 1) ur.d das runkel-.-^rfriili-verhalten (Kux've 2) aufgetragen. Lir- V^rte ;:urcen fcl{~'-ndc-:':;-.a^.-e:"- erhalt ei::From the attached figure 1 is axe Abhäiii-i ^ kfit of the photoelectric properties of a vinyl acetate-CrcroriGuurocopolyr.ier and n-ethyl alcohol containing, light-sensitive also depends on the alcohol content nrichtlioh. On the abscissa is the alcohol content in percent, and on i'-cr Orc-ir.ate the light sensitivity (curve 1) and the runkel -.- ^ rfriili behavior (Kux've 2) are plotted. Lir- V ^ rte;: urcen fcl { ~ '-ndc -:':; -. A ^ .- e: "- get ei ::
ßAÖßAÖ
909849/1223.909849/1223.
Die lichtempfindliche Schicht wurde in üblicher Weise 30 Sekunden lang mittels Koronaentladung aufgeladen. Das so erhaltene Potential wurde einmal nach 5 Sekunden (Wert V^c-) und nochmals nach 30 Sekunden (Wert V ) langer Dunkelaufbewahrung nach Aufladeschluss gemes-· sen. Danach wurde es belichtet. Die Lichtempfindlichkeit entspricht dabei der Beleuchtungsmenge (Lux.Sek.), die erforderlich ist, um das V -Potential auf 10$ seines Wertes zu erniedrigen. Das Dunkelzerfallsverhalten andererseits wurde durch den prozentualen PaktorThe photosensitive layer was corona charged in the usual manner for 30 seconds. The potential thus obtained was once after 5 seconds (value V ^ c-) and again after 30 seconds (Value V) long dark storage after the end of charging measured sen. Then it was exposed. The light sensitivity corresponds thereby the amount of lighting (Lux.Sec.) that is required to to lower the V potential to $ 10 of its value. The dark decay behavior on the other hand was by the percentage pactor
V35 " Vo x 100 V 35 " V ox 100
ausgedrückt. ·expressed. ·
Der Kurvenverlauf zeigt, dass mit zunehmendem Alkoholgehalt das Dunkelzerfallsverhältnis kleiner wird und gleichzeitig die Lichtempfindlichkeit ansteigt. Daraus folgt, dass man mit der erfindungsgemässen Schicht klare und ausreichend kontrastreiche Bildkopien erzielen kann.The course of the curve shows that with increasing alcohol content the dark decay ratio decreases and at the same time the light sensitivity increases. It follows from this that clear and sufficiently high-contrast image copies can be achieved with the layer according to the invention can.
In ähnlicher V/eise durchgeführte Untersuchungen weiterer lichtempfindlicher Schichten mit anderen Harz-Alkoholkombinationen ergaben Eigenschaftskurven ähnlichen Verlaufs.Investigations carried out in a similar manner to other light-sensitive investigations Layers with other resin-alcohol combinations gave characteristic curves of a similar profile.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne auf sie beschränkt zu sein.The invention is illustrated below with the aid of some exemplary embodiments explained in more detail without being limited to them.
Beispiel 1
Ein Gemisch aus example 1
A mixture of
100 g photoleitendem Zinkoxyd100 g of photoconductive zinc oxide
20 g (Peststoff) Bindeharz (Handelsware Goseran in salzbildender, wasserlöslicher Form, wie
sie von der Japan Synthetic Chemical Co., Ltd. geliefert wird) 0,2 g n-Octylalkohol
1 ml 0,5/*iige methanolische Lösung von Rose Bengal20 g (pesticide) binder resin (Goseran commercially available in salt-forming, water-soluble form, as supplied by Japan Synthetic Chemical Co., Ltd.) 0.2 g of n-octyl alcohol
1 ml of 0.5% methanolic solution from Rose Bengal
und Fluoreszein als Sensibilisator 180 g Leitungswasserand fluorescein as a sensitizer 180 g tap water
909849/122909849/122
18U309 ■ S - 5 - -,18U309 ■ S - 5 - -,
wurde Ι5 Minuten lang mittels Homogenisator zu einer Dispersion verarbeitet, die auf die Vorderseite von zuvor rückseitig leitend gemachtem Kunstdruckpapier aufgebracht und im Laufe von 10 Minuten bei 1200C zur lichtempfinlichen Schicht aufgetrocknet wurde. Das so 'erhaltene elektrophotographische Material wurde noch 24 Stunden lang in auf konstanter Feuchtigkeit gehaltener Luft aufbewahrt.was processed for Ι5 minutes by means of a homogenizer to a dispersion which was applied to the front of art paper previously made conductive on the back and dried over the course of 10 minutes at 120 ° C. to form a light-sensitive layer. The electrophotographic material thus obtained was kept in air kept at constant humidity for 24 hours.
Zum Vergleich wurde in gleicher Weise ein weiteres Materialmuster hergestellt, das sich vom vorangehenden nur durch das Fehlen des Alkoholzusatζes unterschied.Another material sample was used in the same way for comparison produced, which differed from the previous one only in the absence of the alcohol additive.
Beide Materialien wurden in vorstehend geschilderter V/eise in Bezug auf Sättigungspotential, Dunkelzerfallsfaktor und Empfindlichkeitsgrad verglichen, wobei sich folgendes ergab: ™Both materials were related in the manner outlined above on saturation potential, dark decay factor and degree of sensitivity compared, which resulted in: ™
Material Schaumverhalten Sättigungs- Dunkelzerfalls- Empfindlichder Harzemulsion potential faktor gern. keitMaterial foaming behavior saturation dark decay sensitive Resin emulsion potential factor like. speed
(V/u) Formel (Lux.Sek)(V / u) Formula (Lux.Sec)
erfindungs- kein Schaum '35 13,1 290Invention no foam '35 13.1 290
gernässgladly
Vergleich reichlichComparison abundant
Schaum 30 l6,3 ^42Foam 30 l6,3 ^ 42
Fernerhin zeigte sich, dass das erfindungsgemässe Material auf Grund seiner höheren Empfindlichkeit im praktischen Gebrauch dem λ Vergleichsmaterial in Bezug auf Kopiergeschwindigkeit überlegen war und auch klarere und kontrastreichere Bildkopien als dieses lieferte.Furthermore, it was found that the material according to the invention, due to its higher sensitivity, was superior to the λ comparison material in terms of copying speed in practical use and also provided clearer and higher-contrast image copies than this.
Beispiel 2 ■ Example 2 ■
Beispiel 1 wurde mit der Abwandlung wiederholt, dass anstelle der 0,2 g n-Octylalkohol 0,5 g n-Hexylalkohol verwendet wurden. Das so erhaltene Material entsprach in seinen Leistungen dem von Beispiel 1 und zeichnete sich obendrein durch besonders gute Verarbeitbarkeit und Leistung in hochfeuchter (75$ rel. Feuchte) Atmosphäre aus. 'Example 1 was repeated with the modification that instead of 0.2 g of n-octyl alcohol and 0.5 g of n-hexyl alcohol were used. That so The performance of the material obtained corresponded to that of Example 1 and, on top of that, was particularly easy to process and performance in a highly humid (75 $ rel. humidity) atmosphere. '
- 6 909849/1223 - 6 909849/1223
18H309 , _*_ 18H309 , _ * _
Beispiel 1 wurde mit der weiteren Abwandlung wiederholt, dass an Stelle der 0,2 g n-Octylalkohol 0,1 g n-Nonylalkohol verwendet wurde*. Die elektrophotographischen Eigenschaften des so erhaltenen Materials waren denen bei Beispiel 1 praktisch gleich.Example 1 was repeated with the further modification that 0.1 g of n-nonyl alcohol was used instead of 0.2 g of n-octyl alcohol *. The electrophotographic properties of the material thus obtained were practically the same as in Example 1.
Nach der Arbeitsweise gemäss Beispiel 1 wurden zwei Kopiermaterialien hergestellt und ausgewertet, deren Schichtansatzdispersion je ausFollowing the procedure of Example 1, two copy materials were made produced and evaluated, their layer base dispersion depending the end
100 g photoleitendem Zinkoxyd, 20 g (Feststoffgewicht) vjaaserlüiiliohe... Acrylharz100 g photoconductive zinc oxide, 20 g (solid weight) vjaaserlüiiliohe ... acrylic resin
(Handelsware"3 4005" cer 'j-oa Jynthetic Jh^i/.icai ^ Co., Ltd)(Merchandise "3 4005" cer 'j-oa Jynthetic Jh ^ i / .icai ^ Co., Ltd)
ImI Sensibilisatoi-'lJsung -./Ie oei Beispiel 1 ur.ci' 100 g LeitungswasserImI Sensibilisatoi-'lJsung -./Ie oei Example 1 ur.ci ' 100 g tap water
bestand und beim ICrfindungsbeleg nochexisted and still with the I discovery receipt
0,1 g Laurylalkohol (1. Klaso«-iieagen^), beim VergleichsmateYiial aber nichts aavon enthielt.0.1 g of lauryl alcohol (1st class ieagen ^), but in the case of the comparative material Yi ial contained nothing of it.
Die beiden Materialien wiesen folgende Eigenschaften auf:The two materials had the following properties:
™ Material Schaumverhalten Sättigungs- Dunkel Zerfalls- Ernpfind-™ Material Foam behavior Saturation Dark Decay Sensitivity
der Harzemulsion potential faktor gem. lichkeitthe resin emulsion potential factor according to the possibility
(V/u) Formel (Lux.Sek)(V / u) Formula (Lux.Sec)
erfindungs- kein Schaum 28 14 300no foam 28 14 300
gemässaccording to
Vergleich reichlich 26 19 5βθComparison abundant 26 19 5 βθ
Schaumfoam
Im praktischen Gebrauch lieferte das erfindungsgemässe Material auch klarere Bildkopien als das Vergleichsmaterial.The material according to the invention provided in practical use also clearer image copies than the comparison material.
90-984 9/122390-984 9/1223
18H309 ■ _,18H309 ■ _,
Nach der Arbeitsweise gernäss Beispiel 1 wurden zwei Kopiermaterialien hergestellt und angewendet, deren Schichtansatzdispersion je ausFollowing the procedure of Example 1, two copy materials were made produced and applied, their layer base dispersion depending the end
100 g photoleitendem Zinkoxyd, 20 g (Feststoffgewicht) Vinylacetatpolymer (in der mit Harzseife eraulgierten Handelsform "Latex P", wie sie von der Japan Synthetic Chemical Co·, Ltd geliefert wird) ImI Sensibilisatorlösung wie bei Beispiel 1 und 130 g Leitungswasser100 g photoconductive zinc oxide, 20 g (solid weight) vinyl acetate polymer (in the commercial form "Latex P" eraulgierte with resin soap, as it is from the Japan Synthetic Chemical Co., Ltd) ImI sensitizer solution as in Example 1 and 130 g tap water
bestand und beim Erfindungsbeleg nochexisted and still with the proof of invention
0,1 g n-Octylalkohol
beim Vergleichsmaterial aber nichts davon enthielt.0.1 g of n-octyl alcohol
the comparison material did not contain any of this.
Die beiden Materialien zeigten in ihren elektrophotographischen Eigenschaften sowie bei praktischer Verwendung ähnliche Unterschiede wie beim Beispiel 4„The two materials showed similar differences in their electrophotographic properties as well as in practical use as in example 4 "
- 8"-909849/1223- 8 "-909849/1223
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |